Как «Юнона» десять лет исследует Юпитер и его свиту
Ровно 10 лет назад автоматическая межпланетная станция «Юнона» вышла на орбиту вокруг Юпитера. С тех пор она непрерывно снабжает планетологов новыми сведениями о крупнейшей планете Солнечной системы. Эти данные помогают понять, как возник и эволюционирует газовый гигант, а заодно дают ключ к пониманию процессов, протекающих на экзопланетах. О многих открытиях, сделанных аппаратом, мы писали в прошлых материалах (раз, два и три), а теперь расскажем в картинках о последних находках.
В середине 2021 года стартовала расширенная научная программа «Юноны». Аппарат по-прежнему остается единственной исследовательской станцией, работающей между орбитами Юпитера и Плутона. Если раньше почти все его внимание было приковано к газовому гиганту, то теперь в список задач вошли близкие пролеты мимо крупных спутников планеты — Ганимеда, Европы и Ио. Ганимеду и Европе досталось по три пролета, а вот Ио, как самое вулканически активное тело в Солнечной системе, удостоилось целых шестнадцати. Благодаря им планетологи обнаружили свежие потоки лавы и активные лавовые озера, построили трехмерную модель одной из горных вершин с ее причудливой тенью на разноцветных вулканических окрестностях, а также заметили высоко поднимающиеся «зонтики» извержений.
Одна из «горячих точек»ярких компактных вулканически активных зон на спутнике оказалась рекордно активной даже по меркам Ио — это группа близко расположенных друг к другу патертак называют внеземные кальдеры или кратеры вулканов общей площадью около ста тысяч квадратных километров. Полная мощность ее излучения в инфракрасном диапазоне достигала 80 триллионов ватт и даже временно перегрузила детекторы станции.
На Ио насчитывается более четырехсот вулканов. Их свойства и пространственное распределение поначалу указывали на существование подповерхностного глобального магматического океана. Однако затем ученые пришли к выводу, что все не так просто: скорее всего, на спутнике есть и глубинные резервуары магмы, и неглубоко залегающие расплавы.
На Ганимеде «Юнона» заметила органические молекулы, а также нашла полярные сияния, похожие на земные и юпитерианские. На Европе, известной своим подледным водным океаном, «Юнона» уточнила среднюю толщину ледяной коры — она составляет до 29 километров. Станция также получила самые детальные снимки спутника и определила, что главной причиной разрушения поверхности Европы является бомбардировка заряженными частицами. Аппарат также услышал электромагнитные волны в магнитосферах спутников — позже ученые превратили их в звуки.
Не забыли исследователи и про сам Юпитер. Благодаря «Юноне» они построили новую и более совершенную модель формы газового гиганта, учитывающую влияние зональных ветров. Выяснилось, что полярный, экваториальный и средний радиусы планеты составляют 66842, 71488 и 69886 километров соответственно, что делает Юпитер немного меньше и более сплющенным, чем считалось ранее.
«Юнона» также увеличила глубину знаменитого антициклона Большое Красное Пятно. Ранние оценки составляли около 240 километров, в новых работах приводятся числа от 200 до 500 километров. Еще одна важная находка: станция также обнаружила, что электроны в области магнитосферы Юпитера перед головной ударной волной способны ускоряться до огромных энергий — это позволит построить более точные модели ускорения частиц космических лучей в разнообразных астрофизических средах.
Еще «Юнона» напрямую зафиксировала вспышки юпитерианских молний и смогла заметить радиосигналы от грозовых разрядов, скрытых в суперштормах. Мощность одних радиосигналов была сравнима с радиовспышками от земных молний, других — превосходила их в миллион раз. Также подтвердилась идея, что мощные бури могут сопровождаться градом из смеси водяного и аммиачного льда. Такие штормы нагревают верхние слои атмосферы Юпитера и уменьшают содержание аммиака в них. Похожие процессы, вероятно, протекают на Сатурне, а также на ледяных гигантах Уране и Нептуне.
За годы работы «Юнона» пережила несколько переходов в безопасный режим и временную поломку камеры из-за высокого радиационного фона. Но сейчас над станцией нависла угроза иного рода — не суровый космос или стареющая электроника, а земная бюрократия. Недавно предложенный Конгрессом план бюджета NASA на 2027 год предусматривает резкое сокращение финансирования многих действующих межпланетных миссий. Поэтому роботизированная «жена» Юпитера рискует быть остановлена раньше времени.